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Introducción a los sistemas de comunicación

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Introducción a los sistemas de comunicación

Proceso telemático

La telemática es la técnica que trata de la comunicación remota entre procesos. Para ello debe ocuparse tanto de la interconectividad física (forma de conectar, tipo de seÑal, parámetros eléctricos) como de las especificaciones lógicas (protocolos de comunicación, detección y corrección de errores, compatibilización de diferentes redes, etc.). La base de cualquier comunicación es la transmisión de una seÑal.



Transmisión: es el proceso telemático por el que se transportan seÑales de un lugar a otro. Las seÑales son entidades de naturaleza diversa que se manifiestan como magnitudes físicas, principalmente electromagnéticas y mecánicas.

Los parámetros de cualquier transmisión son siempre magnitudes físicas (tensión, intensidad de la corriente, frecuencia, amplitud, etc.) y se ocupa de lo que corresponde al nivel más bajo en el transporte de datos o información.

Comunicación: en todo proceso de comunicación hay necesariamente transmisión. La comunicación es el proceso telemático por el que se transporta información sabiendo que esta información viaja sobre una seÑal que se transmite.

Por tanto la diferencia entre transmisión y comunicación es que mientras la primera se limita a la transmisión de seÑales, la segunda implica la transmisión de información. La información no son más que datos codificados en forma de seÑales que tienen un significado determinado, es decir: seÑales dotadas de un sentido dado.

Circuito y enlace de datos

Los circuitos de datos son un concepto que integran tanto el camino y el modo como la tecnología utilizada por la información que circula por una red de datos, con objeto de alcanzar un destino receptor.

Los enlaces de datos son un concepto más amplio que el circuito de datos ya que además de ocuparse del camino y la tecnología utilizada para la transmisión física de la información, abarca además el gobierno de los diversos eventos ocurridos en cualquier comunicación.

Según el esquema anterior vemos que un circuito de datos está constituido por:

·        Línea de comunicaciones: Conjunto de medios de transmisión que permiten unir dos o más equipos. Una línea de datos viene determinada por parámetros que la caracterizan y la habilitan o no para según que transmisiones. Ejemplos: cable coaxial, cable UTP, frecuencia electromagnética…

·        Equipo Terminal de circuito de datos (ETCD o ECD): Es el componente de un circuito de datos que adecua las seÑales que viajan por las líneas de comunicaciones de modo que su formato sea asequible a los ETD que estudiaremos más abajo. Un ejemplo común es el MODEM que transforma las seÑales digitales del ordenador en seÑales analógicas válidas para viajar por la línea telefónica.

El enlace de datos abarca al circuito de datos (y por tanto a los elementos anteriores y además):

·        Controlador de comunicaciones (CC): Son los elementos que tienen como objeto el gobierno de los eventos en las comunicaciones de dos ETD. Suelen estar integrados en éstos. Un ejemplo típico es el hardware y software de red incluido en los ordenadores personales.

Como hemos seÑalado en el esquema anterior, un enlace de datos une a dos ETD’s:

·        Equipo Terminal de Datos (ETD): Es aquel componente que actúa como fuente o destino de información. Se trata de un concepto un tanto amplio en el caben desde los ordenadores personales hasta los teléfonos o los faxes.

Explotación de los circuitos de datos

Todo circuito de datos se implementa con el fin de realizar una explotación comercial del mismo, es decir: obtener un beneficio económico que se derive bien de su venta a otros clientes o de las ventajas que obtenemos de su utilización.

Para realizar esta explotación comercial se utilizarán las capacidades del circuito de datos (de los medios de transmisión que lo componen y los equipos terminales correspondientes) de una determinada manera. De este modo podremos clasificar la explotación de los circuitos de datos de acuerdo a una serie de criterios. Esto es lo que vamos a ver en este apartado.

Tipos de comunicaciones según su explotación

La comunicación se puede agrupar en 3 grandes apartados dependiendo del régimen de explotación de los mismos.

Comunicación simplex

Una comunicación es simplex si están perfectamente definidas las funciones del emisor y el receptor y la transmisión de datos siempre se efectúa en una dirección: de emisor a receptor. Ejemplo: la televisión.



En la comunicación simplex se dice que hay un único canal físico y un único canal lógico unidireccional.

Comunicación semiduplex

La comunicación puede ser bidireccional, es decir, emisor y receptor pueden intercambiarse los papeles, sin embargo la bidireccionalidad no puede ser simultánea. Cuando el emisor transmite el receptor necesariamente recibe.

Posteriormente el receptor puede ejercer como nuevo emisor con la condición de que el antiguo emisor se convierta en nuevo receptor.

Ejemplo: walkie talkie

En la comunicación semiduplex hay un solo canal físico y un canal lógico bidirecional.

Comunicación duplex

En la comunicación duplex la comunicación es bidirecional y simultánea. En ella emisor y receptor no están perfectamente definidos. Ambos ETD’s actúan como emisor y receptor simultáneamente.

Ejemplo: el teléfono.

En la comunicación duplex hay un canal físico y dos canales lógicos.

Tipos de transmisiones

Cuando el ETD quiere desplazar una cantidad de información determinada a través de la línea de transmisión deberá emplear un código determinado, es decir, deberá usar una seÑal que tiene unas características de transmisión determinadas. Según esto, nos encontramos que dicha seÑal transmitida o transmisión se puede clasificar según dichas características:

Transmisión síncrona y asíncrona

Transmisión síncrona

La transmisión es síncrona cuando los bits transmitidos se envían a un ritmo constante. Exige la transmisión tanto de los datos como de una seÑal de reloj que marque la cadencia del envío con el fin de sincronizar emisor y receptor. Esta seÑal puede ser generada indistintamente por el receptor o por el emisor. Lo único indispensable es que la base de tiempos sea común a ambos. Si no, se producirían faltas de sincronismo y no habría comunicación.

El modo de transmisión síncrona permite velocidades de transmisión mayores que la asíncrona., en primer lugar porque es menos sensible al ruido eléctrico, y en segundo lugar porque tiene un mejor rendimiento en la línea de datos.

Transmisión asíncrona

En la transmisión asíncrona el sincronismo es producido por los bits de Start y Stop. El sincronismo es producido entre emisor y receptor en cada palabra de código.

Imaginemos que la línea de transmisión está en reposo cuando tiene el nivel lógico  Una manera de informar al receptor de que va a llegar un carácter es anteponer a ese carácter un bit de arranque o un bit de Start con el valor lógico 0. Cuando ese bit llega al receptor este dispara un reloj interno y se quedará esperando por los sucesivos bits que contendrán la información del carácter transmitido. Una vez recibidos todos los bits de datos, se aÑadirán los bits de parada o stop necesarios hasta que comience la transmisión del siguiente carácter (se pone la línea a 1).

Puesto que la sincronía de la transmisión se restaura en cada carácter este sistema es poco sensible a los problemas que producen las faltas de sincronismo una vez que se ha fijado la velocidad de transmisión de los bits.

Transmisión serie y paralelo

Además del código que se empleé en la transmisión de la seÑal, ésta se propagará a través de unos medios físicos determinados. Según como estos medios físicos transmitan los diversos bits nos encontramos con estos dos tipos de transmisión.

Transmisión serie

Se dice que una transmisión es serie cuando todas las seÑales se transmiten por una única línea de datos de forma secuencial. Esta forma de envío es más adecuada en transmisiones a largas distancias. Los bits se transmiten en cadena por la línea de datos a una velocidad constante, negociada por el emisor y el receptor (es decir, conocida por ambos). Ejemplo: el ratón, el módem.

Transmisión en paralelo

La transmisión de los datos se efectúa en paralelo cuando se transmite simultáneamente un grupo de bits. Cada uno de éstos bits se emite por una línea distinta del mismo canal.

Los agrupamientos de bits pueden ser caracteres y otras asociaciones dependiendo del tipo de canal. Ej: Bus de datos (cables anchos del ordenador), Impresora.

Una transmisión en paralelo será n veces más rápida que su equivalente en serie, donde n es el número de líneas del canal. Sin embargo, la complejidad de un canal paralelo y los condicionamientos eléctricos hacen que exista una mayor dificultad en emplear este tipo de canales en grandes distancias, por lo que suelen utilizarse en ámbitos locales (conectar una impresora al ordenador, etc).




Transmisión analógica y digital

A la hora de transmitir los datos, estos viajarán a través de los medios, bien como seÑales que pueden tomar cualquier valor de un rango dado, o como seÑales que sólo toman determinados valores. En función de ello, se puede determinar si la seÑal es analógica o digital.

Una seÑal analógica es aquella que puede tomar todos los valores posibles dentro de un rango.

Una seÑal digital es aquella que sólo puede tomar un número finito de valores.

Se denomina modulación a la adaptación de una seÑal digital a un medio de transmisión dado. Un medio de transmisión se caracteriza por tener una serie de propiedades físicas que determinan el rango de valores que una seÑal podrá tomar en una magnitud determinada cuando se transmite por él (amplitud de la seÑal, frecuencia, fase, niveles de voltaje). Para transmitir la seÑal digital elegiremos la magnitud que va a representar a cada uno de los niveles de bit que vamos a transmitir y asignaremos diversos valores de esa magnitud a cada uno de ellos. Las principales modulaciones que existen son: la modulación en frecuencia, en fase y en amplitud.

Las líneas de comunicación

Las líneas de comunicación son las líneas físicas a través de las cuales los circuitos de datos pueden intercambiar información.

Dos o más equipos de comunicación interconectados a través de líneas de comunicaciones constituyen una red de comunicación.

Líneas punto a punto y multipunto

Una primera clasificación de las redes de comunicaciones la constituye su topología. Según ésta nos encontramos:

·        Líneas punto a punto: dos equipos están conectados mediante una línea punto a punto cuando existe una línea física que los une, a través de la cual se puede producir la comunicación y ningún otro equipo puede solicitar servicios de transmisión a esta línea.

·        Líneas a multipunto: tienen una topología en forma de red troncal constituida por un Bus de comunicaciones común a todos los equipos que se conectan a la red.

Líneas públicas y privadas

Otra clasificación que se puede realizar es la que tiene en cuenta la propiedad de las líneas. Se dice que una línea es privada cuando tiene un propietario no público. Las líneas que se utilizan en las redes de área local son privadas.

Las líneas públicas son líneas que tienen una titularidad pública, normalmente de compaÑías telefónicas y suelen tener un ámbito nacional o internacional. El usuario de una línea pública contrata los servicios de la misma con la compaÑía en régimen de alquiler. Este alquiler suele hacerse de tal modo que un gran número de usuarios utilice una misma línea para constituir sus circuitos de datos. Sin embargo, en ocasiones interesa que dos equipos estén conectados por una línea que no pueda ser accedida por más usuarios. A estas líneas se la denomina líneas dedicadas y aunque son de titularidad pública su uso es exclusivo de un único cliente privado.








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